Биологија 7, уџбеник за 7. разред основне школе by Izdavačka kuća Eduka

Весна Милетић • Душица Комановић

БИОЛОГИЈА 7

uk a

pr om

Уџбеник за седми разред основне школе

Весна Милетић Душица Комановић

БИОЛОГИЈА 7

Уџбеник за седми разред основне школе ГЛАВНИ УРЕДНИК Др Бошко Влаховић ОДГОВОРНИ УРЕДНИК Др Наташа Филиповић

ДИЗАЈН И ГРАФИЧКА ПРИПРЕМА Јасмина Игњатовић ЛЕКТУРА И КОРЕКТУРА Вуле Журић

pr om

РЕЦЕНЗЕНТИ Бојана Срдановић, наставник биологије, ОШ „Јанко Веселиновић”, Шабац Маријана Радаковић, наставик биологије, ОШ „Лаза К. Лазаревић”, Шабац Александра Поповић, дипл. биолог

uk a

ИЗДАВАЧ Едука д.о.о. Београд Ул. Змаја од Ноћаја бр. 10/1 Тел./факс: 011 3287 277, 3286 443, 2629 903 Сајт: http://www.eduka.rs; имејл: eduka@eduka.rs

ЗА ИЗДАВАЧА Др Бошко Влаховић, директор

Штампа: Ротографика, Суботица

Издање бр.: 1, Београд, 2021. година Тираж: 1500

CIP - Каталогизација у публикацији Народна библиотека Србије, Београд 37.016:57(075.2) МИЛЕТИЋ, Весна, 1968Биологија 7 : уџбеник за седми разред основне школе / Весна Милетић, Душица Комановић. - 1. изд. - Београд : Едука, 2021 (Суботица : Ротографика). - 276 стр., [4] листа с таблама : илустр. ; 26 cm Тираж 1.500. - Речник појмова: стр. 249-255. Библиографија: стр. 275-276. ISBN 978-86-6013-450-1 1. Комановић, Душица, 1973- [аутор] COBISS.SR-ID 40332297

Министар просвете, науке и технолошког развоја Републике Србије одобрио је издавање и употребу овог уџбеника Решењем број: 650-02-00314/2020-07. Није дозвољено: репродуковање, дистрибуција, објављивање, прерада или друга употреба овог ауторског дела или његових делова у било ком обиму или поступку, укључујући и фотокопирање, штампање или чување у електронском облику. Наведене радње представљају кршење ауторских права.

Драги ученици,

uk a

pr om

Уџбеник из Биологије за 7. разред основне школе намењен је вама, како бисте стекли нова знања, а утврдили и унапредили све што сте научили претходних година. Уводи вас у тајне света природе и човека и упознаје са најважнијим биолошким појавама и њиховим законитостима. Помaже вам при повезивању градива из различитих предмета како бисте потпуније разумели и усвојили нове наставне садржаје. Уџбеник садржи пет наставних тема: Наслеђивање и еволуција, Је�инс�во �рађе и функције као основа живо�а, Порекло и разноврснос� живо�а, Живо� у екосис�ему и Човек и з�равље. Унутар сваке теме надограђује се градиво из претходних разреда. Програм предвиђа и извођење великог броја вежби. Њихова реализација је значајна за лакше и потпуније усвајање знања. Следите упутства, будите пажљиви и урадите вежбе. У уџбенику ћете пронаћи и многе занимљивости, речник појмова, идеје за истраживање, питања помоћу којих можете да проверите научено и креативне радионице. Све наведено ће вам омогућити да што лакше, брже и потпуније усвајате нова знања. Задаци у Биолошким мозгалицама и тесту на крају сваке теме различитог су типа: задаци отвореног типа одговора, тачно-нетачно, допуњавање реченица, повезивање појмова и слика, успостављање односа међу појмовима или сликама, уочавање и описивање, обележавање слика. Означени су по нивоима знања, што вам омогућава да самостално пратите и процењујете сопствена постигнућа. Желимо вам успешно учење!

Ауторке

САДРЖАЈ 6

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

Улога и значај једра у метаболизму ћелије ДНК и гени. Наслеђивање пола и особина Начини наслеђивања особина. Наследне болести Значај и улога полног размножавања. Животни циклуси организама

8 15 20 28

ЈЕДИНСТВО ГРАЂЕ И ФУНКЦИЈЕ КАО ОСНОВА ЖИВОТА

uk a

pr om

Водич кроз уџбеник

Основни принципи организације живих бића – појам симетрије Симетрија и сегментација код животиња. Стварање главеног региона Симетрија и сегментација код биљака Једноћелијски еукариоти – царство протиста Гљиве Биљке – грађа, разноврсност и значај Животни процеси биљака Размножавање биљака Животиње – грађа и разноврсност Заштита тела животиња Потпора и кретање животиња Нервни систем животиња Чулни органи Исхрана животиња Дисање животиња Транспортни систем животиња Излучивање код животиња Размножавање животиња

41 42 46 51 56 63 69 77 88 98 107 114 122 130 137 146 151 161 166

ПОРЕКЛО И РАЗНОВРСНОСТ ЖИВОГ СВЕТА

175 176 184

pr om

Основни принципи систематике Докази еволуције

ЖИВОТ У ЕКОСИСТЕМУ

uk a

Састав и структура популације. Популациона динамика Абиотички и биотички фактори као чиниоци природне селекције. Мреже исхране Животне области – биоми Конвергенције и дивергенције животних форми Заштита природе и биодиверзитета

193 194 200 206 214 218

ЧОВЕК И ЗДРАВЉЕ

225

Особине и грађа вируса. Имунитет и вакцине Принципи уравнотежене исхране Промене у адолесценцији и здрави стилови живота Наркоманија

226 233 239 243

Речник појмова Решења биолошких мозгалица Литература

249 256 275

ВОДИЧ КРОЗ УЏБЕНИК Кључне речи Разумеш ли?

У свакој лекцији издвојени су најважнији појмови.

Питања за разумевање градива.

Брзо и кратко – учи се лако

pr om

Објашњења најважнијих нових појмова које треба да усвојиш.

Важни појмови

Биолози истраживачи

uk a

Упусти се у истраживања: вежбај, учествуј у испитивањима и пројектима – самостално, у пару или групно.

Биолози креативци

Оствари занимљиве идеје за цртање и прављење – повезуј биолошке појаве са наставним садржајима других предмета.

Занимљива биологија Обрати пажњу на занимљиви свет биологије! Негуј своју радозналост и жељу за знањем.

Проучи мреже појмова и самостално креирај појмовне мапе.

Биолошке мозгалице

Кроз разноврсне вежбе и задатке провери своје знање на крају сваке лекције и после обрађене теме. Потруди се да постепено подижеш ниво својих постигнућа. Задаци на три нивоа знања: * основни ниво ** средњи ниво *** напредни ниво.

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА У ОВОЈ ОБЛАСТИ ЋЕШ:

uk a

pr om

• разумети да се гени налазе на хромозомима; • о дредити везу између гена и хромозома и основну улогу генетичког материјала у ћелији; • научити како се ћелије деле митозом и мејозом; • у познати разлике између митозе и мејозе и знати њихов биолошки значај; ематски приказивати наслеђивање пола и особина организама према Менделовим • ш правилима; азумети како се наслеђују особине и колико услови животне средине утичу на • р испољавање неких особина; • упоређивати бесполно и полно размножавање; рикупљати и анализирати податке о животним циклусима различитих организама. • п

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

УЛОГА И ЗНАЧАЈ ЈЕДРА У МЕТАБОЛИЗМУ ЋЕЛИЈЕ једро хромозом митоза мејоза

једро

капсула

једарце

pr om

наследни материјал

Сва жива бића на планети Земљи разврстана су у три домена: aрхеје, бактерије и eукарије. У прва два домена се убрајају прокариотски организми који имају генетички материјал расут по цитоплазми. Домену еукарија припадају једноћелијски и вишећелијски организми чији се генетички материјал налази у једру.

Кључне речи

бич

митохондрија

цитоплазма

ћелијска мембрана

uk a

Разлика у грађи ћелије прокариота и еукариота

једро

Једро је једна од најважнијих органела у еукариотској ћелији. Ћелије обично имају по једно једро, мада постоје оне које имају више једара. Такве су мишићне ћелије које граде скелетне мишиће. Неке ћелије, као што су црвена крвна зрнца човека, немају једро. Једро се састоји из једрове мембране са порама и једрове плазме. У једровој плазми се налази ДНК и једно или више једараца. Улога једра је да управља животним процесима у ћелији. Ти процеси се називају ћелијски метаболизам. Како једро управља метаболизмом ћелије? Управо преко своје ДНК која садржи гене. Гени носе шифру за стварање супстанци које су потребне ћелији да обави неки процес. Те супстанце се називају протеини (беланчевине) и о њима ћеш више научити на часовима хемије. За сада је битно да разумеш да организам функционише захваљујући томе што његове ћелије стварају протеине који обављају различите функције у ћелијама.

једрова мембрана

једрова плазма

хроматин

Једро у ћелији

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

Важни појмови једарце – органела једра метаболизам – скуп процеса изградње или разградње органских супстанци уз утрошак или ослобађање енергије протеини – органске супстанце које обављају разноврсне функције у ћелији деспирализована ДНК – није умотана и упакована помоћу протеина и не види се под микроскопом спирализована ДНК – упакована помоћу протеина који је умотају у спиралу хомологи хромозоми – налазе се у телесним ћелијама, потичу један од оца а један од мајке, исти су по облику, величини и положају центромере и генима које носе центромера – део хромозома који повезује хроматиде

ДНК

протеини спирализују ДНК

pr om

ДНК која се налази у једру је линеарна, и као таква знатно премашује величину ћелије. Па како онда стане у једро? Специјални лоптасти протеини спирално намотавају ДНК и граде хромозоме. Хромозоми су видљиви у једру само за време деобе, о којој ћеш учити мало касније. У периоду између деоба, кад ћелија расте, хромозоми се не виде јер je ДНК размотана – деспирализована и тада се налази у облику хроматина. Када почне деоба ћелије, хромозоми могу да се виде у једру јер је ДНК упакована и спирализована.

ген

uk a

хромозом

У ћелији се налази једро са хромозомима. Хромозом је изграђен од ДНК. Делови ДНК који носе информацију за неку особину називају се гени.

Хромозоми су изграђени од спирално увијене ДНК са протеинима и мењају свој изглед зависно од стадијума деобе ћелије. Сваки хромозом се састоји од две половине. Те половине се називају хроматиде и при деоби ћелије се одвајају. Хроматиде се састоје од потпуно идентичних ДНК, па самим тим имају и исте гене. Називају се сестринске хроматиде. Хроматиде су међусобно повезане сужењем, центромером. Величина и број хромозома су карактеристични и стални за сваку врсту. У телесним ћелијама хромозоми се налазе у паровима који се називају хомологи хромозоми, где један води порекло од оца а други од мајке. Тако миш у телесним ћелијама има 20 парова хромозома, а човек 23 пара.

центромера

хроматиде

Грађа хромозома

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

Биолози креативци Ако исечеш хромозоме са краја књиге и обележиш их бројевима од 1 до 23, можеш направити и играти друштвену игру „пронађи пар”.

Хромозоми човека поређани у 23 пара хомологих хромозома. Приметићеш да су хромозоми у пару истог облика и величине, али и да се разликују од осталих парова.

Полне ћелије или гамети садрже дупло мањи број хромозома него телесне ћелије. Тај број је хаплоидан (n) и код човека износи 23. Зашто је то тако? Оплођењем или спајањем мушке и женске полне ћелије са n бројем хромозома настаје зигот који је диплоидан (2n), а од њега нови организам који у телесним ћелијама има диплоидан број хромозома.

uk a

Биолози истраживачи

Хромозоми се састоје од око 15% ДНК и 83% протеина. Просечан хромозом је дугачак око 4 cm и изграђен је од два ланца ДНК. У 46 хромозома налази се око 2 метра ДНК. Број хромозома је сталан и карактеристичан за сваку биолошку врсту и назива се кариотип.

pr om

Занимљива биологија

Телесне ћелије садрже диплоидан број хромозома (2n) који код човека износи 46 хромозома или 23 пара. Само један пар од 23 пара су полни хромозоми (гонозоми), а остала 22 пара су телесни хромозоми (аутозоми). Ти полни хромозоми су код жене једнаки и обележавају се са XX, а код мушкарца су различити и обележавају се са XY.

Вежба – рад у пару Хромозоми Потребан материјал: сличице хромозома са краја књиге, маказе, лепак. Ток рада: са својим паром из клупе исеци хромозоме са краја књиге. Пратећи шему, сложи хромозоме према бројевима и нађи им пар. У хомологом пару увек мора постојати један хромозом од мајке (обележен црвеном бојом) и један од оца (обележен плавом бојом). Залепи хромозоме у свеску и направи кариограм човека. Ако си девојчица, у свом кариограму ћеш имати два иста X хромозома, а ако си дечак, последњи пар твојих хромозома ће бити XY.

јајна ћелија

зигот

ембрион сперматозоид

Важни појмови кариограм – хромозоми сложени по облику и величини

Процесом мејозе добијају се полне ћелије или гамети. Њиховим спајањем се ствара зигот који се даље дели митотичким деобама.

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

Деоба ћелије

Митоза

Томас Хант Морган (1866–1945), амерички биолог и генетичар, оснивач савремене генетике, добитник Нобелове награде за медицину 1933. године за откриће функције хромозома у преношењу наследних својстава. Израдио je прве мапе положаја гена у хромозомима и сматра се главним представником теорије наслеђа.

uk a

pr om

Митозом се деле телесне ћелије са диплоидним бројем хромозома, при чему се количина ДНК правилно распореди новонасталим ћеркама ћелијама. Новонастале ћелије добијају једнак број хромозома као што је имала ћелија од које су настале. Оне имају диплоидан број хромозома, али им је хромозом изграђен од једне хроматиде. Митозом се дели и оплођена јајна ћелија, на основу чега се образује вишећелијски ембрион. У одраслом организму митоза омогућава раст, регенерацију ткива, органа и делова тела.

Занимљива биологија

Како се организам развија и расте? Како ране од повреде зацеле? Како уопште наш организам мења истрошене ћелије? Неке ћелије трају колико траје и век јединке, значи никад се не обнављају. А неке ћелије трају од неколико часова до неколико месеци. Вишећелијски организам расте тако што се његове ћелије деле.

Митоза у телесним ћелијама

Биолози истраживачи

Тема за истраживање: Клонирање. 1. Клонирање је процес добијања идентичних копија гена, ДНК или целих организама. Први клонирани вишећелијски организам била је овца Доли. Из ћелија коже издвојено је диплоидно једро и уграђено у јајну ћелију, која се делила митозом и дала нови организам. Клон је био потпуно идентичан овци од које је узето једро из ћелије коже. 2. Одговори на питања: а) Штa је клонирање? б) Како клонирање утиче на биоразноликост? в) Који су аргументи за такав генетички поступак, а који су против таквог поступка? 3. Напиши кратак есеј о тој теми. Нека ти у томе помогне спроведено истраживање, али одговори и на питања. У есеју свакако изнеси своје мишљење о теми.

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

uk a

pr om

Ако пратиш шему митозе, можеш разумети како број хромозома у ћеркама ћелијама остаје диплоидан. 1. Између две ћелијске деобе ћелија расте, а хромозоми се налазе у виду хроматина. У том периоду се не могу посматрати микроскопом. 2. Када је ћелија спремна за деобу, ДНК се спирализује и хромозоми су видљиви под микроскопом. У једном тренутку нестаје једрова мембрана, а од специјалних влакана у цитоплазми, уз помоћ органеле која се назива центриола, настају нити деобног вретена. 3. За те нити се центромером каче хромозоми и ређају на средину ћелије. 4. Ћелија почиње да се издужује, нити деобног вретена вуку хроматиде ка половима. 5. Када хроматиде стигну на полове, подели се цитоплазма и органеле ћелије и настану две ћерке ћелије. Те ћелије имају диплоидан број хромозома, али су хромозоми изграђени од једне хроматиде. 6. У периоду који следи ћелија удвостручи свој генетски материјал тако што хроматида направи себи сестринску хроматиду. Може да се каже да се ДНК удваја и да једна ДНК (у посебном процесу о коме ћеш учити у старијим разредима) себи направи идентичну ДНК. Тада је ћелија спремна за деобу. Митоза као процес деобе телесних ћелија искоришћена је у научним истраживањима за стварање идентичних копија ћелија и организама. Овај процес стварања идентичних копија назива се клонирање. Клонирање се употребљава у медицини за лечење неких генских болести, али и за стварање идентичних организама. Наука која се бави оваквим истраживањем је генетички инжењеринг, стварање целих организама.

Мејоза

Овца Доли – прва клонирана животиња на свету

Важни појмови центриола – органела у животињским ћелијама која учествује у стварању деобног вретена редукциона деоба – деоба посебних телесних ћелија, при чему се број хромозома смањује на пола (латински reductio – смањење)

Деоба којом се образују полне ћелије назива се мејоза. При томе се једна диплоидна ћелија два пута дели узастопно и настају четири хаплоидне ћелије. С обзиром на то да се број хромозома у ћеркама ћелијама у односу на мајку ћелију смањи на пола, ова деоба се назива и редукциона деоба. Редукција броја хромозома одвија се у првој деоби, означеној као мејоза I, када се мајка ћелија (2n хромозома) подели на две ћерке ћелије које имају по n број хромозома. У мејози II се обе ћерке ћелије са хаплоидним бројем хромозома поделе тако да настају укупно 4 ћелије. Ова друга мејоза је у суштини иста као митоза, па новонастале ћерке ћелије имају хаплоидан број хромозома, а сваки хромозом је изграђен од једне хроматиде.

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

Да ли на овој шеми мејозе примећујеш нешто необично? Покушај да објасниш шта се догодило. Обрати пажњу на то да су хромозоми другачије боје него на почетку мејозе.

хомологи хромозоми

мејоза I

мејоза II

pr om

Процес ћелијске деобе мејозе

uk a

На почетку мејозе удружују се хомологи хромозоми у парове. Између хомологих хромозома долази до размене делова хромозома-гена. Тај процес се назива рекомбинација и он је један од узрока варијабилности у оквиру сваке врсте. Захваљујући овом процесу, сваки организам има јединствену, непоновљиву комбинацију особина. Приметићеш да се сваки од добијених хромозома разликује по хроматиди коју поседује. Која ће ћелија ући у процес оплодње, представља случајност, и то је још један разлог комбинација хромозома.

Биолози истраживачи

Вежба – рад у пару Прављење модела ћелијске деобе Потребан материјал: Колаж-папир у две боје, вуница, лепак, маказе, пластелин. Ток рада: Направите од пластелина модел ћелије са једром, а од колаж-папира неколико хромозома. Нека вам хромозоми буду у пару, тако да један буде црвен, а један плав. Они представљају хомологе хромозоме. Задатак 1. Представите процес митозе, нацртајте или фотографишите свој рад. 2. На исти начин представите и мејозу. 3. Представите и процес рекомбинације хромозома. Направите изложбу цртежа, фотографија или модела деоба ћелије.

Процес рекомбинације између хомологих хромозома

Важни појмови рекомбинација – размена делова хомологих хромозома

Разумеш ли? 1. 2. 3. 4. 5.

Зашто је једро важна органела у еукариотским ћелијама? Шта значи да телесна ћелија има диплоидан број хромозома? Зашто полне ћелије имају хаплоидан број хромозома? За које процесе у организму је важна митоза? Објасни процес мејозе.

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

Биолошке мозгалице 1. Заокружи слова испред тачних одговора. * Еукариотске ћелије: Мејозом се деле: а) увек имају једно једро; а) полне ћелије; б) увек имају више једара; б) телесне и полне ћелије; в) обично имају једно једро, могу да имају в) специјалне телесне ћелије више једара или да га немају; од којих настају полне; г) никад немају једро. г) не деле се ћелије.

Број хромозома Број на почетку хроматида деобе

Деоба

Број Број хромозома хроматида на крају у ћерки деобе ћелији

Број ћерки ћелија

pr om

Број ћелија на почетку деобе

2. Попуни табелу процеса ћелијских деоба.

митоза

uk a

мејоза

Брзо и кратко – учи се лако једро

ћелија

хромозом

ДНК

Мејоза телесна ћелија 2n

Митоза телесна ћелија 2n 2n

ген

n 2n

n n

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

ДНК И ГЕНИ НАСЛЕЂИВАЊЕ ПОЛА И ОСОБИНА Кључне речи ДНК ген алел

uk a

Алел може бити доминантан (А), ако испољава своју особину када се нађе у пару са истим доминантним алелом или ако се нађе са рецесивним алелом (а) у комбинацији на истом генском локусу. На једном локусу могу бити исти или различити алели. Комбинацијом родитељских алела добија се генотип за ту особину. Генотип може бити: • доминантни хомозигот АА (значи да је јединка наследила исте доминантне алеле од оба родитеља); • хетерозигот Аа (јединка је од једног родитеља наследила доминантан алел, а од другог рецесиван алел); • рецесивни хомозигот аа (јединка је од оба родитеља наследила истоветне рецесивне алеле).

Генотип зигота, настао спајањем полних ћелија, садржи пропорционално једнак број мајчиних и очевих гена, само што су се ти гени другачије искомбиновали у генотипу потомка. Какав ће бити ефекат генотипа на фенотип – зависи не само од генетичке основе већ и од дејства фактора средине у којој се нови организам развија. Код диплоидних организама генски алели се у једру телесних ћелија увек налазе у пару: • један се налази на хромозому који води порекло од мајке, • други се налази на хромозому од оца.

фенотип генотип

Пар хомологих хромозома алел за смеђу боју очију

pr om

Знаш да је ген, део ДНК, основна јединица наслеђивања особина. ДНК изграђује хромозоме чији је број карактеристичан за врсту. Научићеш како се наслеђују неке особине и зашто су јединке које су у блиском сродству различите. Преко полних ћелија, гамета, у процесу оплођења јединка наслеђује један сет хромозома од оца, а један од мајке. Сваки од тих хромозома носи гене. Делови ДНК (гени), који носе информацију за развој неке особине, имају тачно одређено место на хромозомима – генски локус. Хомологи хромозоми увек имају исте генске локусе и носе исте гене за неку особину. Међутим, ти гени могу да се разликују у неком делу и да дају другачију особину. Различити облици истог гена називају се алели.

локус гена за боју очију

алел за плаву боју очију

Алели за различиту боју очију који се налазе на хомологим хромозомима

Важни појмови генски локус – место гена на хромозому доминантан алел – испољава своју особину и у хомозиготном и хетерозиготном стању рецесиван алел – испољава своју особину само када се нађе у хомозиготном стању генотип – скуп свих гена у организму – у ширем смислу. У ужем смислу, комбинација алела за неку особину хомозигот – јединка која има два једнака алела на пару хомологих хромозома хетерозигот – јединка која има различите алеле на пару хомологих хромозома

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

Важни појмови фенотип – скуп особина неке јединке или њен изглед у ширем смислу. У ужем смислу, особина испољена једним паром алела.

Фенотип: плаве очи

Фенотип: смеђе очи

генотип: аа

генотип: АА или Аа

Занимљива биологија

лист ван воде

uk a

Јохан Грегор Мендел (1822–1884) био је свештеник, биолог-ботаничар и математичар. Сматра се зачетником класичне или трансмисионе генетике, која се бави наслеђивањем особина кроз генерације. За свога живота неприхваћен и несхваћен, поставио је законе наслеђивања који и данас важе. Мендела је веома занимала појава наслеђивања одређених особина код биљака, посебно када су се међусобно опрашивале биљке различитог изгледа. Укрштањем таквих биљака настају хибриди. Хибридни потомци обично показују особине оба родитеља, али не увек. Особине понекад изостану, али се зато појаве у каснијим генерацијама. Мендел се запитао шта је узрок томе и постоји ли препознатљив систем по којем се то догађа. За тест организам узео је обични, јестиви баштенски грашак. Мендел је укрштањем грашка закључио да су у првој генерацији сви потомци исти. Kада је самоопрашивањем добио другу генерацију, она је имала особине и једног и другог прародитеља. Тако је установио које особине су доминантне, а које рецесивне и поставио правила наслеђивања која важе и данас.

pr om

Особина или изглед јединке, која је у ствари испољавање генотипа, назива се фенотип. Фенотип или изражавање неке особине може да зависи и од фактора спољашње средине. Јединке истог генотипа могу да имају различит фенотип ако живе у различитим животним условима.

листови у води

Биљке исте врсте могу имати исти генотип, а различит фенотип (облик листова) ако живе у различитим условима средине.

Да ли сад разумеш како се наслеђују особине од предака? Зашто имаш плаве очи иако твоји родитељи имају смеђе? То је зато што један алел наслеђујеш од оца, а други од мајке. Они су своје алеле наследили од својих родитеља. Рецесивни алели за плаву боју нису се испољили код родитеља, али се могу испољити код тебе ако се нађу у хомозиготном стању. Према томе, различитим комбинацијама алела ти можеш да наследиш боју очију своје баке.

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

У табели су дате неке особине код човека и начин испољавања. Рецесивне особине се испољавају када је генотип аа

смеђе очи

плаве очи

тамна коса

светла коса

слободна ушна ресица

срасла ушна ресица

способност увртања језика

неспособност увртања језика

деснорукост

леворукост

Rh+ фактор

Rh– фактор

спојене обрве

растављене обрве

pr om

Доминантне особине се испољавају када је генотип АА или Аа

uk a

Преношење особина може да се прати кроз генерације. Грегор Мендел је поставио темеље генетике која се бави преношењем особина из генерације у генерацију. Он је поставио и законе наслеђивања који важе већ више од 100 година. Укрштањем два различита хомозигота њихово потомство је једнако и генотипски и фенотипски. Посматрајући шему, закључујеш да су у првој генерацији све јединке љубичастог цвета али хетерозиготи. У другом укрштању спајају се две хетерозиготне јединке. Шта се дешава у мејози када се стварају полне ћелије? Алел А одлази у један гамет, а алел а у други гамет. То се исто дешава и код другог родитеља који је такође хетерозигот. Ово је прво Менделово правило наслеђивања, или правило растављања алела у гамету. По принципу случајности долази до спајања гамета приликом оплођења. Приметићеш да се укрштањем две хетерозиготне јединке у другој генерацији, поред родитељских особина, јављају и јединке које имају особине једног или другог прародитеља. Ово је правило слободног комбиновања на једном генском локусу које је поставио Мендел.

Родитељска генерација

Ф1 генерација

Ф2 генерација

Наслеђивање боје цвета по Менделовим законима

Занимљиво је да се и наслеђивање пола може представити преко Менделовог правила наслеђивања. Знаш да жене имају полне хромозоме означене са XX, a мушкарци хромозоме означене са XY. Правило растављања и слободног комбиновања може да се примени и на полне хромозоме, исто као и на гене, јер се гени у ствари налазе на хромозомима.

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

pr om

Наслеђивање пола код човека. Примени усвојено знање и објасни како се наслеђује пол.

У ћелији човека налази се, поред 22 пара телесних хомологих хромозома, и пар полних хромозома. Ови хромозоми садрже гене за одређивање пола. Код жена су полни хромозоми слични и означавају се као XX, док мушкарци имају пар хромозома X и Y. Женски пол је хомогаметан (хомо значи истоветан, исти) јер ствара само један тип јајних ћелија, односно, све јајне ћелије имају X хромозом. Мушки пол је хетерогаметан (хетеро значи различит) и ствара два типа гамета са подједнаком вероватноћом (по 50% сваки тип): X-сперматозоиде Y-сперматозоиде Вероватноћа спајања са јајном ћелијом је иста за оба типа сперматозоида, па је због тога однос полова 1 : 1 (једнака је вероватноћа настајања мушких и женских потомака).

uk a

Код већине двополних организама, као и код човека, пол је одређен полним хромозомима. Постоје и неки изузеци : • код тврдокрилаца, паукова и стонога: – женски пол има паран број хромозома: пар полних XX и аутозоме, – мушки пол је са непарним бројем хромозома: има један X хромозом. • код птица и лептира: женски пол хетерогаметан (обе– лежава се са ZW), – мушки пол је хомогаметан (ZZ) – обрнуто у односу на човека; • код пчела : трутови се развијају из неопло– ђених јаја, па су са хаплоидним бројем хромозома (n=16); женке се развијају из оплођених јаја и имају 2n број хромозома.

Занимљива биологија

Биолози истраживачи

Пројекат – групни рад Доминантне и рецесивне особине Ток рада: Поделите се у групе и нека свака група изврши истраживања једне особине која се наслеђује по Менделовим правилима (деснорукост, ушна ресица, боја косе, боја очију, увртање језика). Избројте ученике код којих се ова особина испољава доминантно и оне код којих се испољава рецесивно. Направите табелу, а резултате прикажите графички. Пронађите и начин наслеђивања и податке о тим особинама. Направите пано о наследним особинама.

П: XX * XY Г: Х, Х * Х,Y Ф1: XX, XX, XY, XY 50% : 50%

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

Биолошке мозгалице

Брзо и кратко – учи се лако

Занимљива биологија

uk a

Гени

pr om

Реши задатке *** 1. А ко отац има смеђе очи и хетерозигот је за ту особину, а мајка има плаве очи, која је вероватноћа да добију дете смеђих очију? 2. Д а ли два родитеља смеђих очију могу добити дете плавих очију? Да ли два родитеља плавих очију могу добити дете смеђих очију? Прикажите шематски начин наслеђивања. 3. К оја је вероватноћа да две особе Rh– крвне групе добију дете које је Rh+? 4. К оја је вероватноћа да две особе са слободном ушном ресицом, обе особе хетерозиготи, добију дете са сраслом ушном ресицом?

доминантни алел

рецесивни алел

Неки гени имају знатно већи број генских алела. Нпр. ген за боју очију код воћне мушице, поред алела који доводе до црвене боје, има и алел за белу боју, као и неколико десетина других алела који дају различите нијансе жуте, наранџасте и ружичасте боје.

Генотип

доминантни хомозигот

рецесивни хомозигот

Фенотип

хетерозигот

Разумеш ли? 1. 2. 3.

спољашња средина

4. 5.

Шта су алели? Шта значи да је алел доминантан а шта да је рецесиван? Објасни на примеру како исти генотип може дати различит фенотип. Да ли исти фенотип може да има различит генотип? Наведи пример. Објасни наслеђивање пола код човека.

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

НАЧИНИ НАСЛЕЂИВАЊА ОСОБИНА. НАСЛЕДНЕ БОЛЕСТИ Кључне речи

крвне групе наследне болести промене броја хромозома

Генетика је млада наука која се у последњих 100 година, од открића радова Грегора Мендела, убрзано развија. То је наука која даје одговоре на питања која су увек интересовала човека. Зашто се у неким породицама јављају одређене болести? Како наслеђујемо крвне групе? Одговор на њих добијамо тек после открића хромозома 1910. године и структуре ДНК, коју су 1954. године утврдила и описала два научника, Вотсон и Крик.

Занимљива биологија

Неке особине људи, које су споменуте у табели на претходним странама, условљене су деловањем једног гена и њихов фенотип не зависи од утицаја спољашње средине. Такве особине се називају квалитативне особине. Треба да приметиш да се доминантне особине испољавају када је генотип АА и Аа, а рецесивне особине се испољавају када је генотип аа. Поред особина организама, постоје и неке болести код човека које се овако наслеђују. Доминантно се наслеђује једна врста патуљастог раста и деформитети прстију (срасли прсти, кратки прсти, шестопрстост).

uk a

Полидактилија (грч. poli = више и daktilos = прст; прекобројни прсти) или шестопрстост је појава већег броја прстију од нормалног на рукама и ногама човека. Болест може бити присутна и удружена са још неким аномалијама, или се може јавити сама за себе. Када се јавља самостално, онда је условљена доминантним алелом. Прекобројни прст може бити различито формиран. Ако се састоји само од меких ткива, онда може лако да се уклони. Понекад садржи и кости без зглобова, а веома ретко се јавља као целовит, функционалан прст. Најчешће се јавља на малом прсту шаке, ређе на палцу, а веома ретко у средини између прстију.

pr om

Доминантно рецесивни тип наслеђивања

П: Aa x Aa Г: А,а х А,а Ф: AA, Aa, Aa, aa оболели 75% :

здрави 25%

Вероватноћа да два болесна родитеља, хетерозиготи за неку доминантну особину, добију здраво дете је 25%.

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

Рецесивно се наслеђују болести које утичу на функционисање читавог организма и доста су тешке. Албинизам је болест код које се због утицаја рецесивних алела аа у кожи, коси и очима, не ствара пигмент. Вероватноћа да два родитеља нормалне боје коже, који су хетерозиготи (значи да је некад у породици било оболелих од албинизма), добију болесно дете износи 25%.

Важни појмови албинизам – недостатак пигмента у кожи, коси и очима

Занимљива биологија Албинизам се може јавити и код животиња.

uk a

pr om

Родитељи здрави хетерозиготни преносиоци

здрави 25%

здрави, хетерозиготи 50%

болесни 25%

Наслеђивање рецесивних особина и болести

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

Кодоминантни тип наслеђивања Распитај се коју крвну групу имаш. Дешава се да родитељи имају различиту крвну групу од своје деце, што неретко изазива питања на која треба да знаш одговор. Знати своју крвну групу је битно и због могућности да неком помогнеш, или да неко теби да крв. Наслеђивање крвних група је пример за кодоминантно наслеђивање. АБО систем крвних група одређује ген који има три алела : А, Б и О алел. Ова три алела могу да се искомбинују на 6 могућих начина, образујући на тај начин 6 различитих генотипова и 4 фенотипа:

Б АБ О

ББ, БО АБ

ОО

Алели А и Б су међусобно једнаки и истовремено су оба алела доминантна у односу на О алел, који је рецесиван ( (А=Б)>О ). Када се алели А и Б нађу у пару на хомологим хромозомима (генотип АБ), испољиће се дејство оба ова алела. Таква особа има крвну групу АБ. Кодоминантно наслеђивање је појава када се у хетерозиготном стању потпуно изражавају оба доминантна алела.

uk a

Занимљива биологија

АА, АО

pr om

Генотип

Фенотип (крвна група)

У свету око 45% људи има О крвну групу, 35% је А крвне групе, 25% Б, а само 5% људи има АБ крвну групу.

Биолози истраживачи

Активност – самосталан рад Цртање породичног стабла за АБО систем крвних група Ток рада: Сазнај своју крвну групу и крвну групу чланова своје породице. Помоћу дате шеме одреди генотипове за крвну групу својих родитеља, браће и сестара, баке и деке. Немој да те буни ако ти и твоји родитељи или ти и твоја браћа и сестре имате различиту крвну групу. Размисли зашто је то тако и покушај да разрешиш дилему. Може да се деси и да сви у породици имате исту крвну групу. Ако не знаш, или не можеш да сазнаш крвну групу баке и деке, покушај да претпоставиш која су крвна група на основу досадашњег знања. Породично стабло можеш да допуниш додатним подацима, да доцрташ празна поља и упишеш крвне групе, тетака, ујака и стричева. У празна поља упиши генотипове за крвне групе и биће ти лакше да схватиш како се оне наслеђују. Имај на уму да је врло слично као наслеђивање, које већ познајеш, с тим што алели А и Б, када се нађу заједно, дају нову крвну групу.

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

мамина мама

мамин тата

татина мама

мама

татин тата тата

браћа и сестре

pr om

Мултифакторски начин наслеђивања

uk a

Неке особине, поред гена који на њих утичу, зависе и од фактора спољашње средине. На њих могу да утичу: начин исхране, живот у стресним условима, или неки други спољашњи фактор. Овакво наслеђивање се назива полигенско јер на њега утиче велики број гена, или мултифакторско, зато што више фактора утиче на испољавање особине. Полигенски се наслеђују неке особине као што су висина, телесна маса, боја коже, али и болести као што су дијабетес (шећерна болест) и шизофренија. Може да се каже да човек не наслеђује ове болести, већ наслеђује склоност ка овим болестима које се могу испољити у одређеним условима средине. Ако су сви у твојој породици гојазни, велика је вероватноћа да поседујеш гене за гојазност. Али ако пазиш на своју исхрану, редовно вежбаш и слушаш савете лекара, највероватније нећеш патити од гојазности. Гојазност и дијабетес су две најчешће болести у свету које зависе од наследних фактора, али и од услова живота. Вероватноћа за појаву неке особине, као што је боја коже или висина, могу да се израчунају помоћу Менделових правила. Неке особине као што су дијабетес, шизофренија или гојазност, због великог броја гена који на њих утичу и фактора спољашње средине, не подлежу Менделовим правилима.

Занимљива биологија Као многа друга здравствена стања, гојазност може бити проузрокована узајамним дејством генетских фактора и фактора животне средине. Резултати финско-британског истраживања, показали су да на шеснаестом људском хромозому постоји ген (назван ФTO, ген који је повезан са масним ткивом и гојазношћу) који утиче на гојазност. Истраживање спроведено на више од 40.000 људи показало је да су особе носиоци два гена ФTO изложене за 70% већој опасности од појаве гојазности од особа без тог гена. Налази показују да су људи који имају две копије ФТО гена у просеку тежи 3–4 kg и имају 1,67 пута већи ризик за гојазност у поређењу са онима који су без тог ризика. У зависности од испитане популације, проценат гојазности који се може приписати генетици је од 6% до 85%.

Важни појмови шизоференија – болест која оболелој особи онемогућава разликовање стварних (реалних) од нестварних (нереалних) доживљаја или искустава, омета логичко размишљање, нормалне осећајне доживљаје према другим особама, те нарушава њено друштвено функционисање

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

Полно везано наслеђивање На полним хромозомима се такође налазе гени који изазивају болести и одређују особине. X хромозом је већи и на њему има преко хиљаду гена. Неки од тих гена изазивају хемофилију (немогућност згрушавања крви) и далтонизам (неспособност разликовања боја). Ове болести се јављају код жена ако се алели који изазивају болест нађу на оба Х хромозома, а код мушкараца се болест испољава ако се нађе на једном X хромозому. Жене фенотип

генотип

фенотип

здраве

здрави

X*X

здрави преносиоци X*Y

X*X*

болесне

Наслеђивање преко Y хромозома се назива холандрично наслеђивање. Овако се ген за длакаве уши преноси са оца на сина јер отац увек сину даје Y хромозом.

генотип

болесни

pr om

Занимљива биологија

Мушкарци

Основна правила овог начина наслеђивања разумећеш на неколико примера укрштања.

uk a

Пример бр. 1 – Брак оболеле жене и здравог мушкарца резултираће свим оболелим синовима и свим здравим ћеркама које су хетерозиготни преносиоци (имају један очев X и један мајчин X* хромозом): П: X*X* x XY Г: X*, X* x Х,Y Ф1: X*X, X*X, X*Y, X*Y Ако је болесна мајка, онда су болесни синови.

Занимљива биологија

Хемофилију називају „краљевском болешћу” јер је крајем 19. и почетком 20. века њено јављање било масовно у европским краљевским породицама. У историји је најславнија породица са хемофилијом породица енглеске краљице Викторије (1819–1901). Краљица Викторија била је први спонтани преносилац гена, а како је у то време било правило да се принчеви и принцезе на европским дворовима жене међусобно, хемофилија се пренела у руску, немачку и шпанску краљевску породицу. Најпознатији дечак са хемофилијом био је руски царевић Алексеј, син Викторијине унуке Александре и руског цара Николаја Романова.

Пример бр. 2 – Брак између здраве жене и болесног мушкарца – сва су деца здрава, ћерке су хетерозиготни преносиоци : П : XX x X*Y Г: X, X x Х*,Y Ф1: XX*, XX*, XY, XY Ако је болестан отац, онда су деца здрава. Пример бр. 3 – Брак између здраве мајке која је хетерозиготни преносилац и болесног мушкарца – јављају се оболела и здрава деца у односу 1:1; од тога је међу ћеркама однос 1:1 (здраве : оболеле), а међу синовима је однос 1:1 (здрав : оболео). П: XX* х X*Y Г: X, X* х X* Y Ф1: XX*, XY, X*X*, X*Y Ако је отац оболео, а мајка хетерозиготни преносилац онда је 50% оболеле деце.

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

• • •

Из наведених примера може се закључити да : синови од оца не могу наследити обољење условљено мутацијом гена на X хромозому зато што од оца добијају Y хромозом; болесна мајка своје X* хромозоме предаје како ћеркама тако и синовима, при чему синови обољевају, а ћерке не, јер имају још један X хромозом са нормалним геном; да би женско дете оболело, потребно је да оба родитеља имају X хромозом са геном који изазива болест.

Промене у броју хромозома

pr om

Биљке могу да имају више од диплоидног (2n) броја хромозома у свом једру. Тако вештачком оплодњом човек ствара различите сорте биљака или добија веће, сочније плодове и отпорније биљке.

Увећање диплоидног броја хромозома је врло честа и нормална појава код биљака. У току еволуције цветница сматра се да је око 1/3 врста овако настало. Многе културне врсте је човек створио јер овакве биљке имају крупније цветове или плодове, са већим садржајем хранљивих супстанци и др. (нпр. јагода, банана, шљива, крушка, пшеница и др.). Тако нпр. дивља хризантема има ситан и неугледан цвет, док је хризантема која има 10 n хромозома врста лепог, крупног цвета.

uk a

Занимљива биологија

Увећање целе гарнитуре хромозома код јагоде доводи до добијања већих, сочнијих и слађих плодова.

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

Биолошке мозгалице

Реши задатке. *** 1. Да ли родитељ АБ крвне групе може добити дете О крвне групе? Обрати пажњу да различити генотипи могу дати исти фенотип. 2. Да ли родитељ О крвне групе може добити дете АБ крвне групе? 3. Која је вероватноћа да родитељ А крвне групе хетерозигот и други родитељ Б крвне групе хетерозигот добију дете О крвне групе?

uk a

Најизразитије карактеристике Дауновог синдрома јесу низак раст, косо постављене очи, мали нос широког корена, смањен обим главе и пљоснат потиљак. Уста су мала па нормално велики језик вири из њих, а сам језик је често увећан и избраздан. Ушне шкољке су скоро увек лоше формиране, мале и ниско постављене. Присутна је умна заосталост, срчане болести, смањена отпорност према инфекцијама. Показало се да образовање и правилна брига побољшавају квалитет живота. Нека деца са Дауновим синдромом се образују на типичним школским часовима, док друга захтевају специјализовано образовање. Неке особе са Дауновим синдромом завршавају средњу школу, а неколицина похађа и више школе. У одраслом добу, око 20% особа са Дауновим синдромом у Сједињеним Америчким Државама, ради плаћен посао. Осталим особама са Дауновим синдромом је потребна заштићена радна средина. Често је потребна подршка у финансијским и правним питањима. Очекивано трајање живота је око 50 до 60 година у развијеном свету, уз одговарајућу здравствену заштиту. Уз помоћ наставника истражи на интернету и друге болести у вези са поремећајем броја хромозома и направи плакат.

pr om

Занимљива биологија

Код већине животиња и човека могуће је смањење или повећање броја хромозома тако да тај број буде у вишку или мањку за један или два хромозома. Увећање комплетне гарнитуре хромозома као код биљака није могуће. Ако број хромозома у телесним ћелијама одступи од нормалног броја за један или више хромозома, долази до различитих болести човека. Често се вишак или мањак хромозома налази на полним хромозомима, о чему ћеш више учити наредних година. Код телесних хромозома се најчешће јавља вишак на 21. пару хромозома, где уместо два постоје три хромозома. Тада се рађају деца са Дауновим синдромом. Особе са Дауновим синдромом имају 47 хромозома. Без обзира на тешкоће у развоју и краћи животни век услед тешких симптома болести, особе са Дауновим синдромом могу да воде квалитетан живот уколико им се пружи подршка у породици и школи.

Дечак са Дауновим синдромом поправља полицу за књиге.

Заокружи слово испред тачног одговора.* 4. Хемофилија је болест која се наслеђује: а. преко телесних хромозома; б. преко полног X хромозома; в. доминантно рецесивно; г. као вишак или мањак хромозома. 5. При полном размножавању Y хромозом од оца добијају: а. све његове ћерке; б. сви његови синови; в. и ћерке и синови; г. ни ћерке ни синови.

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

Попуни табелу. ** 6. У табелу упиши начин наслеђивања дате болести. Болест

Начин наслеђивања

далтонизам албинизам кратки прсти дијабетес патуљаст раст шизофренија

pr om

uk a

Водоравно: 1) делови ДНК који носе наследне особине; 2) разноврсност организама исте врсте; 3) остављање потомства; 4) размножавање при којем нема оплођења; 5) ћелије које имају две гарнитуре ДНК. Усправно: 1) полна ћелија.

7. Реши укрштеницу .**

Брзо и кратко – учи се лако

доминантно

кодоминантно

мултифакторско 2.

Начини наслеђивања

рецесивно

промене у броју хромозома

Разумеш ли?

полно везано

4. 5.

Како је могуће да два здрава родитеља добију дете које болује од албинизма? Колико у систему АБО крвних група има фенотипова, а колико генотипова? Ако у твојој породици постоје гени за гојазност, да ли и ти мораш патити од овог поремећаја? Објасни. Зашто се код жена хемофилија јавља ређе него код мушкараца? Шта је узрок Дауновог синдрома?

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

ЗНАЧАЈ И УЛОГА ПОЛНОГ РАЗМНОЖАВАЊА. ЖИВОТНИ ЦИКЛУСИ ОРГАНИЗАМА

Бесполно размножавање Занимљива биологија

Бесполно размножавање је карактеристично за мањи број врста и не укључује размену генетичког материјала. Организми који настају на тај начин не разликују се од својих родитеља ни генотипски ни фенотипски и могу се сматрати клоновима. То значи да организам који има диплоидан број хромозома, бесполним размножавањем даје организме са диплоидним бројем хромозома.

uk a

Шта се догодило са колонијом бактерија на коју је деловао антибиотик? Да ли су све бактерије у колонији исте? Пажљиво посматрај слику и у свесци напиши своје запажање у кратком есеју.

бесполно размножавање полно размножавање једнополни организми двополни организми смена генерација

Репродукција или размножавање је биолошки процес у којем родитељске јединке стварају слично или идентично потомство. Размножавање је основна особина сваког живог бића. Жива бића тако преносе своје гене на потомке и разноликошћу својих особина доприносе опстанку своје врсте. Сваки појединачни организам постоји као резултат размножавања. Постоје два начина размножавања: бесполно и полно размножавање.

pr om

Кључне речи

мајка ћелија

подела једра

подела цитоплазме

две ћерке ћелије

Бесполна деоба код амебе Амитоза код бактерија

Важни појмови амитоза – тип бесполног размножавања бактерија, неких протиста, митохондрија и хлоропласта у еукариотској ћелији

Бактерије се бесполно деле деобом која је врло слична митози телесних ћелија. Таква деоба се назива амитоза или фисиона деоба. Али бактерије, као и други организми, имају и могућност полног размножавања, при чему размењују генетски материјал. Ово је неопходно због постојања варијабилности унутар једне врсте.

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

Пупљење код хидре

Важни појмови

хортикултура – грана пољопривреде која се бави узгојем украсних биљака столоне – дугачак витки изданак, који се пружа по површини земље и служи за вегетативно размножавање полни диморфизам – разлика у грађи и понашању мужјака и женки исте врсте

uk a

pr om

Размисли и одговори, шта би се догодило да не постоји генетска разноликост организама унутар врсте, а дође до промене услова живота. Неки једноћелијски организми попут квасца, или вишећелијски као што је хидра могу да се бесполно размножавају пупљењем. На једном делу тела јединке, деобом постојећих ћелија, формира се пупољак који израсте у нови организам. Нови организам може да се одвоји од мајке, као код хидре, а може да остане на телу мајке и гради колоније као код сунђера и корала. Већина биљака има способност бесполног размножавања. О вегетативном начину размножавања биљака већ доста знаш. Допуни своје знање новим примерима. Најпознатији примери бесполног размножавања се примењују у воћарству и хортикултури, где се од појединих биљних ткива и органа добијају целовите нове јединке. Код биљака се овај тип размножавања заснива на њиховој великој моћи регенерације. Развиће нове јединке врши се из појединих делова тела на природан или вештачки начин. Цела нова јединка се развија из једног дела тела, регенерише се. Нове јединке које настају на овакав начин називају се клонови и имају истоветне гене (генотипове). Овакав начин размножавања је веома значајан за гајење биљака под непромењеним условима средине (стаклене баште, пластеници). У природи, бесполан начин размножавања може да доведе до пропадања целе популације, ако се промене абиотички фактори. Више о начинима размножавања биљака сазнаћеш касније.

столона

нова биљка

Размножавање јагоде столонима

Занимљива биологија Научници су открили да се једна врста мрава не размножава полно, због чега код ове врсте уопште не постоје мужјаци. Иако је такозвана асексуалност позната као лоше решење за развој врста, једна врста мрава веома је проширена упркос томе што до сада ни у једном гнезду није пронађен мужјак. Научница Ана Химлер са Универзитета у Аризони је заједно са колегама пет година у лабораторији пратила пет различитих колонија ове врсте мрава. У том периоду се ниједан мужјак није излегао у колонијама, због чега су научници дошли до закључка да се ови мрави размножавају бесполно. Нови мрав који се излеже представља клон своје мајке, увек је женског пола, те су сви мрави у овим колонијама на најближи могући начин сродни међусобно, јер су генетски идентични.

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

Занимљива биологија Још 1958. године на Кавказу руски зоолог Илија Доревскиј открио је популацију женки гуштера, у којој није могао уочити мужјака, а из неоплођених јаја развио се подмладак. У овом случају сперматозоиди нису били преко потребни. Све јединке су биле копије своје мајке. Овај гуштер је први науци познат пример кичмењака који се не размножава полно, већ партеногенезом. Касније су откривене још 74 врсте риба, гмизаваца и водоземаца које се размножавају на овај начин.

Трут и пчела радилица

Полно размножавање одликује већину биљних и животињских врста. У полним жлездама се стварају полне ћелије (гамети) мејотичком деобом. Ова деоба доводи до смањења броја хромозома на половину. Постоје две врсте гамета, мушки и женски гамет. Женски гамет – јајна ћелија настаје у јајницима, мушки гамет – сперматозоид настаје у семеницима. Код већине организама јајници и семеници се развијају у различитим јединкама, женкама и мужјацима. Мужјаци и женке се разликују по спољашњим карактеристикама и понашању, и то се назива полни диморфизам. Такви организми се називају једнополни организми. Хермафродити су организми који у једној јединки развијају две врсте полних жлезда, што значи да стварају две врсте полних ћелија. Такви организми су нпр. кишна глиста, метиљ, пантљичара и пуж. Оплођење код хермафродита је најчешће унакрсно и обавља се између две јединке. Неки организми (пантљичара), због специфичних услова живота и немогућности да сретну партнере, врше самооплођење.

uk a

Полно размножавање

партеногенеза – ембрионално развиће из неоплођене јајне ћелије

Неке биљке, као што су маховине и папратнице, бесполно се размножавају и помоћу спора. Код вишећелијских алги јавља се фрагментација тела. Код животиња се, као облик бесполног размножавања, јавља партеногенеза. Партеногенеза је раст и развој ембриона без оплодње јајета сперматозоидом. Природно се јавља код неких врста бескичмењака (нпр. пчела и паразитских оса). Код пчела се из неоплођених јајних ћелија развијају мужјаци, а из оплођених пчеле радилице, које су женског пола.

pr om

Важни појмови

Код мужјака и женке пауна уочава се полни диморфизам.

Унакрсно оплођење пужа

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

Животни циклус организма Занимљива биологија

Каква је предност полног размножавања у односу на бесполно размножавање? Организми који се размножавају бесполно не само да штеде време јер не морају тражити партнера него и целокупан генетички материјал преносе својим потомцима. У овом случају, свака јединка даје потомство, што у полном начину размножавања није случај. Ту привилегију има само један партнер. Уколико ствари сагледамо и са друге стране, видећемо да полно размножавање има бројне предности. Врсте се једино сталним „мешањем” гена, тј. стварaњем њихових нових комбинација могу одржати здравим и отпорним и успешно одржати корак са својим предаторима. Полна репродукција уводи нову генетску варијацију у врсту, што може бити корисно на дуже стазе. Варијације или мутације могу бити штетне или корисне за животињу. То ће довести до раног угинућа или до репродукције. Ово изостаје код бесполног размножавања, где потомци имају идентичне гене са родитељима.

стадијум стадијум стадијум од 2 од 4 од 8 ћелије ћелије ћелија

стадијум од 16 ћелија

формирање слојева од којих настају ткива а затим органи

зигот

uk a

pr om

Животни циклус је период који протекне од зачећа једног организма до његове смрти. Дужина животног циклуса зависи од трајања ембрионалног развоја, брзине одрастања и достизања полне зрелости потомака, али и од услова живота у станишту. Нови организам настаје спајањем јајне ћелије и сперматозоида у зигот који поново добија диплоидан број хромозома и у себи (зигот) носи јединствену комбинацију гена. Зигот се дели митотичким деобама, тако да у овом периоду не расте, него сваком наредном деобом настају све мање ћелије. У једном тренутку ћелије врше покрете који доводе до образовања стадијума од три слоја од којих касније настају ткива и органи. Органи настају савијањем, раздвајањем или повезивањем ћелија по тачно одређеном редоследу и начину. Нови организам се развија захваљујући упутствима која се налазе записана у генима јајне ћелије.

ембрион од 4 недеље

фетус од 10 недеља

фетус од 16 недеља

Важни појмови фетус од 20 недеља

Стварање људског ембриона од оплођене јајне ћелије митотичким деобама

Треће недеље након оплођења, код човека се у материци формира постељица у којој се налази ембрион. Ембрион је преко пупчане врпце и постељице повезан са телом мајке и преко њих се врши размена материја између мајке и бебе.

постељица – ембрионални орган сисара који се формира у материци и у коме се развија ембрион ембрион – стадијум у развићу организама. Код човека траје од тренутка оплођења до осме недеље развоја фетус – стадијум у развићу сисара, у коме ембрион добија основне одлике датог организма у одраслом стању

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

пупчана врпца

Занимљива биологија

pr om

Ембрион човека је преко пупчане врпце повезан са крвотоком мајке.

На крају четврте недеље ембрион човека је величине зрна мака. У ембрионалном периоду се формира већина органа. Ембрионални период се завршава осме недеље након оплођења. У току феталног периода расту органи и цео организам. Око 28. недеље фетус је дугачак око 30 cm и тежак око 600 g. Од 28. недеље до краја трудноће, која траје 40 недеља, фетус се потпуно уобличава до људског облика. Након рођења новорођенче је потпуно формирано и за два месеца удвостручи своју тежину. Раст органа и тела је привидно пропорционалан, али неки органи расту брже, а неки спорије. Глава је и после рођења већа, али расте спорије од осталих делова тела.

uk a

Подсети се наученог о животним добима човека. После периода детињства, човек улази у период пубертета. У животу сваког човека најбурнији је период између 10. и 12. године, а може и мало касније, који називамо пубертет. Пубертет је процес полног сазревања кад одрасла јединка стиче полну зрелост и способност да обнавља врсту. У том узрасту жлезде у организму младих почињу да луче продукте који утичу на даљи раст и развој детета. Код дечака се у пубертету завршава раст и развој полних органа. Гркљан се повећава и образује се Адамова јабучица. Глас постаје грубљи, мења се, и та појава се зове мутирање. Дечаци постају маљави, расту им брада, бркови, длачице на грудима и полним органима. Расту им мишићи и кости, па им рамена и грудни кош постају већи од карлице. Код девојчица у пубертету сазревају полне ћелије. Када прва полна ћелија сазре, а не буде оплођена, она се путем менструалног крварења избацује у спољашњу средину. Та прва менструација се назива менарха. Од тог тренутка, сваког месеца, под утицајем супстанци у телу које се зову хормони, сазрева по једна јајна ћелија. Када са заврши адолесценција, дете постаје и физички и психички зрео човек који може да заснује породицу или да живи самостално. Овај период одраслог човека траје до око педесете године, када наступа климактеријум. У том периоду и мушкарци и жене пролазе кроз психичке промене, а жене губе и менструацију, јер њихови хормони слабије раде. Тада наступа период ране и касне старости који са собом носи тешкоће, али и радости, јер у том периоду човек сагледава шта је урадио у току живота.

Новорођенче

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

Биолози истраживачи Активност – самосталан рад Мој изглед од рођења Потребан материјал: Tвоје фотографије из раног детињства, лепак, свеска, лењир Поступак: – Фотографије поређај по годинама и залепи их на лист. – Које су промене најуочљивије? Осим раста, приметићеш још неке промене. Наведи их. .........................................................................................................................................................................................................................................

Дужина главе

Ти у првој години

pr om

Потражи фотографију из најранијих дана на којој стојиш и измери однос главе и тела. Исто то учини и сада, измери дужину главе (од браде до темена) и тела од ногу до врата. Измери дужину руку. Податке запиши у табелу.

Дужина тела

Дужина руку

uk a

Ти у тринаестој години

......................................................................................................................................................................................................................................... Да ли је однос главе и тела исти? Да ли је исти однос дужине руку и тела?

......................................................................................................................................................................................................................................... .........................................................................................................................................................................................................................................

Водоземци и инсекти имају другачији начин развића него човек. Они пролазе кроз посебне фазе (ступњеве) развића, означене као преображај или метаморфоза. Код жабе је преображај праћен преласком из воденог на копнени начин живота. Развиће жабе траје око 7 недеља. Преображај од пуноглавца до одрасле жабе је брз и траје неколико дана, а осим промене облика тела укључује и промену начина исхране, дисања и кретања.

Важни појмови метаморфоза – преображај од јајета до одрасле јединке кроз ступњеве, код неких животиња

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

Активност – рад у групи Метаморфоза код жабе Посматрајте развиће жабе на слици.

оплођена јаја

ембрион

одрасла жаба

пуноглавац

пуноглавац са 2 ноге

пуноглавац са 4 ноге

uk a

Човечје рибице су прилично друштвене, тако да се велики број јединки скрива на истом месту, приљубљене једна уз другу. Међутим, у време парења, мања група мужјака заузима одређен простор и заједнички га брани од насртаја других мужјака. Парење ових животиња у вештачким условима описао је 1962. године биолог Волфганг Бриглеб из Минхена. Оно започиње свадбеним плесом мужјака, понекад и без присуства женке. Претпоставља се да мужјак може да осети феромоне женке упркос чињеници да је она далеко од њега. Након „свадбених обреда” женка прилепљује уз своју клоаку пакетић са сперматозоидима који је избацио мужјак. Животиње се обично паре више пута у току неколико часова. Човечја рибица достиже полну зрелост након 14 година, без преображавања. Одрасла јединка задржава особине ларве (шкрге). Женке почињу да полажу јаја неколико дана након парења, а затим у више наврата током три недеље. Јаја лепе с доње стране пљоснатог камења. Женка пази јаја док се младунци не излегу. Развитак ембриона траје од 90 до 130 дана. Ларве које се излегу велике су око 22 милиметра, њихова леђа су прилично пигментисана, на предњим удовима имају три прста, док на задњим немају прсте.

Биолози истраживачи

pr om

Занимљива биологија

млада жаба

У доступној литератури и на интернету потражите податке о метаморфози жабе и на основу података попуните табелу.

Пуноглавац

Одрасла жаба

Начин кретања Дисање Положај очију Величина главе Боја коже

Након истраживања направите пано о метаморфози водоземаца.

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

У животном циклусу биљака и животиња често се смењују бесполно и полно размножавање. Такав циклус размножавања назива се смена генерација. Она подразумева наизменично полно и бесполно размножавање у одређеним периодима. Хидра је дупљар који живи у води и размножава се бесполно пупљењем. Хидре, које су хермафродити, у јесен стварају полне ћелије. Оне у воду избацују сперматозоиде, који се спајају са јајном ћелијом друге хидре. Мајка хидра у току зиме угине, а око оплођене женске полне ћелије ствара се заштитни омотач који спречава смрзавање. На пролеће се из јаја развијају младе хидре, које се размножавају пупљењем, и тако се цео циклус наставља. Више о смени генерација научићеш мало касније.

Активност – самосталан рад Смена генерација код биљака и животиња Истражи у литератури циклусе развића организама. Потражи како се размножавају метиљи, а како пантљичара. Да ли смена генерација постоји и код биљака? Резултате представи на паноу.

pr om

Биолошке мозгалице

Биолози истраживачи

1. Заокружи Т ако је одговор тачан, а Н ако је нетачан.*

uk a

1. Једнополни организми су хермафродити. 2. Бесполним размножавањем настају клонови. 3. Већина организама поред бесполног има и неки вид полног размножавања. 4. Полно размножавање доприноси варијабилности врсте.

Т Н Т Н Т Н Т Н

2. У празна поља на слици упиши бројеве стадијума развоја код жабе. *** 1. јаја жабе 2. пуноглавац 3. пуноглавцу почињу да расту ноге 4. пуноглавац са 4 ноге 5. млада жаба 6. одрасла жаба

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

1. 2.

3. 4. 5.

Које су предности бесполног размножавања? Зашто већина организама бар у једном периоду живота прибегава полном размножавању? Зашто организми избегавају самооплодњу? Објасни преображај код жабе. Објасни појам и значај смене генерација.

Брзо и кратко – учи се лако Размножавање

бесполно

полно

полне ћелије

партеногенеза

Разумеш ли?

pr om

пупљење

деоба

оплођење

развиће

uk a

регенерација

Биолошке мозгалице на крају теме

1. Прочитај пажљиво текст и потом одговори на питања.* Људско тело се састоји од ћелија. Свака ћелија је мајушна фабрика која производи материјал потребан за раст и развој тела. Различити делови тела имају специјализоване ћелије са посебним задужењима. На пример, ћелије мишића се разликују од нервних ћелија, ћелије срца од ћелија коже. Производња сваке ћелије контролише се генима. Гени су исти у свим ћелијама тела. Нису сви гени активни у свакој ћелији у свако време. Напротив, у одређеној ћелији су активни само они гени који одговарају њеној функцији и типу. Тело расте стварањем нових ћелија. Ово се постиже копирањем гена у свим ћелијама. Тада се ћелија дели на две, тако да свака поседује копију гена. Гени садрже инструкције тела за стварање нових делова и преживљавање. Због тога гени контролишу наше психичке карактеристике, старење и отпорност на болести. Они утичу на начин раста и развоја беба и деце чак и пре него што се роде. Гени се преносе са родитеља на децу. Људи имају две копије сваког гена, један примерак копије потиче од мајке, а други од оца.

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

А. Заокружи нетачан одговор. Гени у организму имају улогу да: 1. утичу на наше психичке особине; 3. утичу на старење; 2. преносе особине на потомство; 4. утичу на заљубљивање. Б. Заокружи тачан одговор. Свака ћелија људског организма поседује: 1. једну копију гена; 3. више копија гена; 2. две копије гена; 4. Не поседује гене. В. Све наше ћелије имају: 1. исте гене, али они нису сви активни; 2. различите гене који су сви активни;

3. исте гене који су сви активни; 4. различите гене који нису сви активни.

pr om

2. У тексту пронађи погрешне тврдње. Прецртај их и напиши изнад тврдње тачно решење.* Приликом оплођења долази до спајања телесних ћелија оба родитеља, од којих свака носи исте варијанте гена. Комбиновањем гена оба родитеља развија се јединка која има исту комбинацију гена у односу на родитеље. 3. Заокружи Т ако је тврдња тачна и Н ако је нетачна.**

uk a

Полним размножавањем добијају се јединке које су међусобно исте. Т Бесполно се размножава већина биљака и животиња. Т Пупљење је начин бесполног размножавања. Т Деобом телесних ћелија настају ћерке ћелије са истом количином ДНК као мајка. Т Полне ћелије имају дупло мању количину ДНК у односу на телесне ћелије. Т

Н Н Н Н Н

4. У празно поље испред сваког од наведених организама упиши број 1 ако се полно размножава или број 2 ако се бесполно размножава.* човек

бактерија

квасац 1. полно размножавање амеба 2. бесполно размножавање сунцокрет сунђер 37

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

5. Попуни табелу.** Митоза

Мејоза

Број насталих ћелија Број хромозома у ћерки ћелији Број хроматида у ћерки ћелији 6. О бележи слику. ***

uk a

7. З аокружи тачну тврдњу.*

pr om

1. ћелија 2. хромозом 3. ДНК 4. једро

1. Пупљење је начин полног размножавања. 2. Пупљењем се размножавају сунђери и бактерије. 3. П упљењем се добијају јединке које су клонови својих родитеља. 4. Пупљењем се стварају јединке велике разноликости.

8. Р еши асоцијацију. **

деоба

варијабилност

две гарнитуре ДНК

једна гарнитура ДНК

пупљење

полови

клон

оплођење

граде тело деобом расте организам

полни хромозом јајна ћелија и сперматозоид

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

9. Реши задатак *** У једној породици отац има хемофилију, а његова супруга је здрава. Да ли ће неко од њихове деце имати хемофилију? Објасни и на шеми укрштања обележи* хромозоме тако да добијеш тачан начин наслеђивања. .......................................................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................................................... XX

Ф1

XX XX

XY XY

П.

pr om

Да ли ће женска деца имати хемофилију?

..........................................................................................................................................................................................

uk a

Да ли је могућа појава хемофилије у наредној генерацији?

.......................................................................................................................................................................................... ..........................................................................................................................................................................................

Задатак за рад у свесци Прикажи наслеђивање. У свесци прикажи наслеђивање код њихових потомака уз претпоставку да је њихова ћерка, преносилац хемофилије, удата за здравог мушкарца. 10. П опуни табелу тако што ћеш у празна поља уписати знак + да одредиш на који се начин, полно или бесполно, могу размножавати наведени организми.* Начин размножавања

амеба

бичар

хидра

мачка

коњ

бесполно полно

НАСЛЕЂИВАЊЕ И ЕВОЛУЦИЈА

11. Заокружи слово испред тачног одговора.* Шта је заједничко за ћелију листа храста, мишићну ћелију мачке и сперматозоид мушкарца? а) величина и облик ћелије; г) храњива вакуола;

б) грађа ћелије; д) ћелијски зид;

в) хлоропласти; ђ) наследни материјал.

............. метаморфоза

uk a

............. оплођење

............. деоба ћелије

pr om

............. пупљење

12. На сликама су представљена четири различита процеса размножавања код различитих организама. На празне линије упиши слово испод одговарајуће слике да је правилно повежеш са начином размножавања.*

ЈЕДИНСТВО ГРАЂЕ И ФУНКЦИЈЕ КАО ОСНОВА ЖИВОТА

У ОВОЈ ОБЛАСТИ ЋЕШ:

uk a

pr om

•п рикупљати податке о грађи и функцији различитих организама; • упоређивати организме и њихове животне функције; • обновити знање о особинама живих бића; • научити више о грађи и функцији организама; • проучавати различита ткива; • користити микроскоп за посматрање ткива.

ЈЕДИНСТВО ГРАЂЕ И ФУНКЦИЈЕ КАО ОСНОВА ЖИВОТА

ОСНОВНИ ПРИНЦИПИ ОРГАНИЗАЦИЈЕ ЖИВИХ БИЋА – ПОЈАМ СИМЕТРИЈЕ Сва жива бића изграђена су од ћелија. Ћелија је основна јединица грађе и функције живих бића. Организми могу бити једноћелијски и вишећелијски. Код једноћелијских организама, организам чини једна ћелија. Код вишећелијских организама, више ћелија је груписано у ткива и органе. Подсети се које нивое биолошке организације живих бића знаш.

Кључне речи асиметрија симетрија

uk a

Занимљива биологија

pr om

Вишећелијски организми имају више нивоа организације. Граде их различити системи органа чија улога и рад зависе од удружене активности органа одређеног облика, величине и положаја у организму. Системи органа не могу функционисати засебно, већ заједно чине јединствену и складну целину, организам. Сваки орган у систему органа изграђен је од ткива. Постоје различите врсте ткива у зависности од тога који орган изграђују. Tкиво је скуп ћелија заједничког ембрионалног порекла, сличне грађе, облика и величине, а исте функције. Више о ткивима и ћелијама које их граде научићеш касније.

О људском телу већ доста знаш. Прочитај и ове занимљиве чињенице: 1. Реч „орган” потиче од старе грчке речи organon, што значи „алат” или „инструмент”. 2. У људском телу има толико ћелија да би нам требало око 3000 година да их пребројимо. 3. Кожа одраслог човека је тешка између 3,6 и 5 килограма, а прекрива површину од око 1,7 до 2 квадратна метра. 4. У људском телу се налази десет пута више ћелија бактерија него што има људских ћелија. 5. Сваког сата са људског тела спадне око 600.000 ситних комадића коже, што је око 600 грама годишње. До седамдесете године живота човек изгуби око 47 килограма коже. 6. Највећа ћелија у људском телу је јајна ћелија, а једва је видљива голим оком.

организам систем органа

орган

органела

ћелија

ткиво

Нивои биолошке организације

ЈЕДИНСТВО ГРАЂЕ И ФУНКЦИЈЕ КАО ОСНОВА ЖИВОТА

Биолошке мозгалице

Занимљива биологија

Вероватно примећујеш да твоје тело није потпуно симетрично, а када се мало загледаш у људе око себе, приметићеш да нико није потпуно симетричан. Иако се симетрија узима као модел савршене лепоте још од антике, ситне несавршености стварају лепоту и чине да тела буду изражајнија. Заправо, људско тело јесте симетрично, јер се може повући вертикална линија и са обе стране те линије се налазе исти делови. Оно што није исто јесу детаљи који човека чине лепим. Чак и унутрашњи органи имају своју симетрију и асиметрију. Има оних који се налазе са обе стране тела и оних који се налазе само са једне стране. Ова уобичајена асиметрија тела може бити израженија мање или више, у зависности од спољашњих фактора. Асиметрија може бити генетског или негенетског порекла. Негенетска асиметрија зависи од утицаја спољашње средине, на пример од онога чиме се особа бави (физички рад, професионални спористи...) или настаје због случајних развојних прилика у којима се налази човек. Генетска асиметрија није екстремна и већином је чак и неприметна. Претежно се односи на унутрашње органе.

uk a

pr om

Самосталан рад Да би проверио/проверила колико разумеш нивое телесне организације живих бића, попуни следећу табелу. Испод слике нивоа телесне организације људи, животиња и биљака, упиши одговарајуће бројеве који се налазе испред назива нивоа телесне организације. Уочи и разговарај са другарима о томе који нивои телесне организације недостају код неких представника и зашто.

1. ћелија 2. ткиво 3. орган 4. систем органа 5. организам

ЈЕДИНСТВО ГРАЂЕ И ФУНКЦИЈЕ КАО ОСНОВА ЖИВОТА

Пројекат – групни рад Осна симетрија свуда око нас Ток рада: Поделите се у 5 група. Задатак: Претрагом литературе или уз помоћ наставника пронаћи примере симетрије:

Самосталан рад 1. Наведи нивое биолошке организације живих бића, од најсложенијег до најједноставнијег нивоа.* а. ...................................................................................... б. ...................................................................................... в. ...................................................................................... г. ...................................................................................... д. ......................................................................................

uk a

1. група – у математици 2. група – у географији 3. група – у ликовној култури 4. група – у српском језику 5. група – у биологији

Биолошке мозгалице

pr om

Биолози истраживачи

Да ли примећујеш да се неки организми или њихови органи могу замишљеним линијама поделити на једнаке делове? Погледај пажљиво слике представника људи, животиња, биљака и гљива! Да ли познајеш појам симетрије? Можда из математике или свакодневног живота? У математици је симетрија пресликавање фигура у геометрији. Геометрија је грана математике. У свакодневном животу, симетрија се примећује у архитектури, баштованству, уметности, географији. А у биологији? Симетричност представља правилан распоред делова тела организама који се добија када тај организам пресечемо помоћу једне линије или више замишљених линија. Постоје и организми који немају симетрију. Такви организми се називају асиметрични.

Унутар групе направите паное. Након урађених паноа изложите своје радове на тематској радионици „Осна симетрија свуда око нас“.

2. Нивое морфолошке организације обележи бројевима од 1 до 5, сходно њиховој сложености. (1 – најједноставнији, 5 – најсложенији ниво)* ............. орган ............. ћелија ............. ткиво ............. систем органа ............. организам 3. Ткива чине ћелије које су:** а. ....................................................................................... б. ....................................................................................... в. ....................................................................................... г. ...................................................................................... 4. Заокружи слово испред тачног одговора.** Која је последица усложњавања морфолошке организације живих бића? а. Довело је до смањења димензија тела. б. Довело је до повећања димензија тела. в. Није утицало на димензије тела.

ЈЕДИНСТВО ГРАЂЕ И ФУНКЦИЈЕ КАО ОСНОВА ЖИВОТА

5. Заокружи слово Т ако је тврдња тачна или слово Н ако је нетачна.*

асиметрија

uk a

симетрија

Т Н

pr om

Брзо и кратко – учи се лако

Т Н Т Н Т Н

а) Основна јединица грађе и функције свих живих бића јесте ћелија. б) Органи биљака се деле на вегетативне и респираторне органе. в) Систем органа је ниво телесне организације који немају биљке. г) Симетрија представља правилан распоред делова тела организама у односу на замишљене линије, осе симетрије.

Организми

Систем органа

Орган Разумеш ли? ткиво

ћелија

1. 2. 3. 4. 5.

Шта је ћелија, а шта орган? Шта је систем органа? Шта означава појам симетрије? Како изгледа асиметричан организам? Да ли је твоје тело симетрично? Да ли је симетричан и распоред унутрашњих органа? Образложи свој одговор.

ЈЕДИНСТВО ГРАЂЕ И ФУНКЦИЈЕ КАО ОСНОВА ЖИВОТА

СИМЕТРИЈА И СЕГМЕНТАЦИЈА КОД ЖИВОТИЊА. СТВАРАЊЕ ГЛАВЕНОГ РЕГИОНА Кључне речи

радијална симетрија двобочна симетрија асиметрија сегментација главени регион

Сви живи организми представљају саставни део своје животне средине са којом чине јединствену целину и под чијим утицајем се развијају. Захваљујући тим утицајима, животиње су развиле план грађе и симетрију која им омогућава опстанак. Знаш шта је симетрија и какви облици симетрије се појављују у природи. Сад примени своје знање и допуни га различитим примерима симетрије у животињском свету.

pr om

uk a

Сунђер је асиметрична животиња

Симетрија је један од основних принципа грађе живих бића. Подразумева организацију делова тела у геометријском облику, односно план грађе према одређеним осама симетрије. Све животиње се према симетрији могу поделити на неколико група. Асиметричне животиње су тако грађене да кроз њихово тело није могуће повући ниједну осу симетрије. Њихово тело се не може поделити на два или више једнаких делова. Код животиња, асиметрија постоји код сунђера. Зрачно тј. радијално симетричне животиње имају тело у облику краћег или дужег цилиндра, на чијем се предњем крају налази усни отвор. Свака раван која пролази кроз уздужну осу дели тело на две једнаке половине. Овакав тип симетрије постоји код неких сесилних и планктонских организама. Зрачну симетрију имају дупљари и бодљокошци.

Занимљива биологија

Слика је дело биолога Ернеста Хекела и приказује различите врсте дупљара. Уочи зрачну симетрију.

Зрачна симетрија код хидре

ЈЕДИНСТВО ГРАЂЕ И ФУНКЦИЈЕ КАО ОСНОВА ЖИВОТА

Око усног отвора корала налазе се пипци. Колико равни симетрије можеш повући кроз тело корала?

pr om

Кроз тело двобочно симетричних животиња могуће је повући три равни, али само једна дели тело на две симетричне половине. Остале две равни одређују леђну и трбушну страну тела, односно предњи и задњи крај. Двобочном (билатералном) симетријом се одликују покретни организми који се крећу у једном правцу. Она је најзаступљенија симетрија у животињском свету. Симетричност животиња је у већини случајева само спољашња, а распоред унутрашњих органа је асиметричан. Неки системи органа, као што је систем за кретање или нервни систем, имају двобочну симетрију, а неки су системи (систем за варење) асиметрични.

uk a

Важни појмови

Двобочна симетрија код мишићног система човека и асиметрија система органа за варење човека

Биолози истраживачи

Активност – рад у пару Симетрија код животиња Задатак: На крају уџбеника налазе се картице различитих животиња. Исеците их и сложите према типу симетрије у три групе. 1. животиње које су асиметричне 2. животиње са зрачном симетријом 3. животиње са двобочном симетријом У литератури нађите податке о томе како се те животиње крећу. Постоји ли веза између начина кретања и типа симетрије? Објасни. .................................................................................................................. ..................................................................................................................................... .....................................................................................................................................

сферична симетрија – структура тела је таква да је кроз центар тела могуће повући неограничен број оса симетрије и сваки пут добити две идентичне половине радијална симетрија – структура тела која показује да било какав пресек, почевши од уста па дужином читавог тела, дели тело на две идентичне половине билатерална симетрија – структура тела са главеним – предњим и задњим делом, при чему су телесни органи тако распоређени, да би пресек кроз средину дао скоро идентичну десну и леву половину

Биолози креативци Од шареног папира направи лептира који има двобочну симетрију. Идеју можеш пронаћи у природи или у литератури

ЈЕДИНСТВО ГРАЂЕ И ФУНКЦИЈЕ КАО ОСНОВА ЖИВОТА

Занимљива биологија

сегменти трупа

главени регион

uk a

Многе животиње немају тело подељено на јасне сегменте. За њих кажемо да су несегментисане животиње. Несегментисана животиња је хоботница.

pr om

Сегментација је код кишне глисте најлакше уочљива. Сегментисаност захвата и унутрашње органе, осим неких чланака у којима се налазе полни органи.

Сегментација је серијско понављање истих органа дуж уздужне осе тела. Делови тела који се понављају називају се сегменти. Сегменти дуж читавог тела могу бити готово једнаки и садржати истоветне органе, као што је то код кишне глисте. Код инсеката су сегменти различити и груписани су у телесне регионе: главени, грудни и трбушни регион. Стоноге имају само главени и трупни регион. Сегментација може бити спољашња, ако се уочава на спољашњој грађи. Унутрашња сегментација захвата само унутрашње органе. Јавља се код кичмењака у трупном и репном региону, где се серијски понављају мишићи, ребра, кичмени пршљенови и нерви.

Сколопендра је стонога са спољашњом сегментацијом тела где су сви сегменти, осим главеног, исти.

глава

груди

трбух

Сегменти код инсеката су груписани у регионе: глава, груди и трбух.

Сегментација је изузетно битна особина код животиња, јер је током еволуције довела до стварања телесних региона, а самим тим и усложњавања грађе животиња.

Образовање главеног региона десило се код двобочно симетричних животиња услед активног начина кретања, увек предњим делом тела напред. На предњој страни тела долази до концентрисања чулних органа и нервних ћелија. Зашто је то битно? Предња страна тела прва долази у додир са новом средином у којој се организам креће. Чулни органи, концентрисани на предњем делу, омогућавају најбоље опажање околине и брз одговор на стање у спољашњој средини.

ЈЕДИНСТВО ГРАЂЕ И ФУНКЦИЈЕ КАО ОСНОВА ЖИВОТА

Главени регион се први пут у еволуцији јавља код пљоснатих црва, као последица кретања.

pr om

Биолошке мозгалице

главени регион код Планарије

Обично се усни отвор налази на предњем делу тела, с обзиром на то да је кретање животиња повезано са потрагом за храном. На тај начин долази до формирања главеног региона на коме се налазе бројни чулни органи. Током еволуције долази и до концентрисања нервних ћелија и стварања мозга, који је код кичмењака смештен у лобањи. Више о развоју нервног система и чула сазнаћеш касније.

uk a

1. Заокружи слово испред тачне тврдње.* Кретање као појава код животиња омогућило је: а. двобочну симетрију; в. сегментацију; б. стварање главеног региона; г. тачно је под а. и б.. Главени регион се први пут јавља код: а. кишне глисте; в. пужева; б. пљоснатих црва; г. инсеката. 2. Повежи појмове. **

.............. главени регион .............. сегментација .............. симетрија

1. тело издељено на сегменте 2. концентрисање чулних органа на предњем делу тела 3. план грађе према одређеним осама симетрије

3. Повежи организме и типове симетрије тако што ћеш испод сваког организма уписати слово.*** А. двобочна симетрија Б. зрачна радијална В. асиметрија

Хидра ............

Морски сунђер ............

Крокодил ............

ЈЕДИНСТВО ГРАЂЕ И ФУНКЦИЈЕ КАО ОСНОВА ЖИВОТА

............................................. је серијско понављање истих органа дуж уздужне осе тела. Делови тела који се понављају називају се .................................................... . Сегменти дуж тела могу бити једнаки као код ................................... ................................. или различити као код ................................... .

Брзо и кратко – учи се лако асиметрија

зрачна

двобочна

uk a

Ако пратимо познате фосилне налазе, најстарију јединку са једнаком левом и десном страном наћи ћемо на источном краку суперконтинента Гондване, на територији данашње Аустралије. Та животиња се зове кимберела. За носиоца ласкаве титуле најстарије познате билатералне симетричне животиње, кимберела није посебно наочита. Овалним телом дужине 15 центиметара налик на мекушце којима по данашњим сазнањима припада, у зависности од подврсте, кретала се истезањем преко морског дна прастаре Земље. Хранила се тако што је „пасла“ микроорганизме са морског дна. Двобочна симетрија омогућавала јој је бољу оријентацију, лакше избегавање опасности, успешнији лов. Билатерално симетричне животиње могу брзо манипулисати укупним отпором воде тиме што окрећу своју страну са већом површином у смеру кретања. Таквим поступком се нагло заустављају и омогућују хитро окретање.

pr om

Занимљива биологија

4. Допуни реченицу речима које недостају тако да тврдње буду тачне.*

Образовање главеног региона

Симетрија

Кимберела

План организације

Разумеш ли? 1. 2. 3. 4. 5.

Који типови симетрије се јављају код животиња? Објасни двобочну симетрију. Шта је сегментација и зашто је битна у еволуцији животиња? Како је настао главени регион? Зашто је главени регион битан за двобочно симетричне организме?

Сегментација

једнаки сегменти

сегменти груписани у регионе